2012:谁在胡说世界末日?

[ 录入者:Melipal | 时间:2010-06-02 20:24:44 | 作者:Melipal | 来源:本站 | 浏览:29053次 ]

序:本文原本是2008年秋应《天文爱好者》杂志之约撰写的 ,当时没有意识到某些事情的 严重性,如今所谓末日之说有愈发流行之趋势,眼见众多知名天文杂志和网站纷纷针对此说撰文批判,还是有必要跟风把文章贴出来,从天文角度给预言者们再泼上一桶冷水的 。

正文之前先容我说句不客气的 话,玛雅历法是本人知道的 所有阳历中最不精确的 一种,甚至连闰日的 概念都不存在,不知道为什么会被一干人等拉出来炒得如此火热。就个人的 猜测,恐怕这是因为其他主要古文明基本被历史学家研究了个底朝天,而玛雅文明至今因为缺乏史料而疑云重重,因此留给人们发挥空间更大吧。

 

初识玛雅历法

若要了解所谓末日预言的 来龙去脉,首先要了解其名义上的 根源——玛雅历法。玛雅历法是由中美洲的 古文明——玛雅文明创立的 ,其中的 安排有着浓厚的 宗教和文化背景。

玛雅历法由三大主要的 平行系 统组成,一是卓尔金(Tzolkin)历日,二是哈布(Haab)年,三为长期积日制(Long Count)。其中卓尔金历日以260日为计量单位,主要用于宗教活动;哈布年以365日为计量单位但不置闰,多用于日常事务。这两者长度的 最小公约数,也就是52个哈布年长,是玛雅的 一个历法循环。

当然,由于卓尔金历日的 长度不与任何大天体的 运行吻合,但其应用的 历史却非常悠久,甚至可以追溯到公元前,因此关于其起源,学界颇有争议。相关猜测包括人类孕期、北纬14度42分到15度之间太阳两次过天顶的 时间间隔,以及玛雅神话中天国的 层数(13)与人体指头总数(20)之积等等,这是他话。

与流传的 末日预言相关的 ,是长期积日制,主要用于长期计年。长期积日制使用的 计数有5个单位,是20进制和18进制的 混合历法。在这一体系 中,一天记为一个金(kin),20金为一个维那尔(winal),18个维那尔为一个吞(tun),20个吞为一个卡吞(katun),20个卡吞为一个巴克吞(baktun)。一般认为,巴克吞的 计量范围是从1到13,某些人所说的 世界末日,也就是第13巴克吞、0卡吞、0吞、0维那尔、0金的 那一天。倘或采取最常用的 玛雅历法转换关系 ,即古德曼—马丁内斯—汤普森(Goodman-Martinez-Thompson)关系 ,将公元前3114年8月11日视为长期积日制的 起点,那么这一天就对应2012年12月21日。

石刻上的

石刻上的 玛雅历法日期示例,最左侧一行为长期积日制,表示8巴克吞、5卡吞、16吞、9维那尔、9金

但是且慢,难道这真的 就意味着是世界末日吗?哪怕单纯从玛雅神话的 角度来看也是未必。根据历史学家的 研究,玛雅神话本身只是将第13巴克吞、0卡吞、0吞、0维那尔、0金这天看作是启蒙时代(Age of Enlightenment)的 到来,但并没有明确说明这个启蒙时代意味着什么,也就是说,所谓世界末日之说,很有可能是后人的 牵强附会。再说,在玛雅人眼中,每个哈布年年末的 5天都是不吉利的 ;每个52年历法循环的 结束也被认为是极端危险的 。但在这些日子里,历史还是照常继续下去,就算是发生了天灾人祸,也与玛雅历法的 大小循环没有什么必然关联,不是吗?那么为什么非要把长期积日制特殊对待呢?再者,为什么不将长期积日制的 局限视为玛雅历法的 自身缺点呢?考虑哈布年连闰日都没有设置,这并不是没有可能的 ,毕竟几千年的 时间对于千百年前的 古人来说已经是相当之长了。何况关于巴克吞的 最大允许取值究竟是13还是20,相关学者还尚存争论,更不要提的 就是早年无数落空的 末日预言先例了。

另有一点值得注意,虽然长期积日制的 最大单位是巴克吞,玛雅人还是有计量更长时间的 单位的 ,只是很少使用而已,比如相当于20个巴克吞长度的 皮克吞(pictun)。如果玛雅人真的 把第13巴克吞、0卡吞、0吞、0维那尔、0金看作世界末日,设置比巴克吞还要长的 时间单位,意义何在呢?

最后再顺便提一句,古德曼—马丁内斯—汤普森关系 并不是唯一的 玛雅历法转换关系 。关于长期积日制的 起点,笔者至少见过三种说法。末日的 宣传者在这一点上也是不严肃得可以,不知道为什么非要抱着既不是距今最近也不是最远的 古德曼—马丁内斯—汤普森关系 不放?

 

在对玛雅历法有了基本了解之后,再逐一看一看,这类预言经常提及的 天文灾难都有哪些,到底是不是真实的 :

 

X行星 的 是是非非

X行星 最初只是天文学家的 说法,指的 是太阳系 外边界附近、冥王星 轨道以外的 大行星 。由于冥王星 系 统自身不足以解释海王星 受到的 轨道摄动,X行星 的 提出可以说是顺理成章的 事情。直到今天,仍有研究者在搜索着这样一颗或几颗潜在的 星 球。

那么X行星 又是如何与2012年扯上关系 的 呢?事情要追溯到1983年,红外天文卫星 IRAS探测到了一个大约距离地球540天文单位的 天体。但是关于其本质,天文界并无定论。甚至连该天体究竟是位于太阳系 附近还是在河外都不能确定。如果翻一翻当年的 研究论文,会发现很多套语,无外乎是说,该天体可能是属于哪一类,未来的 多波段观测有可能将其性质确定下来,云云。

公众很容易将这一神秘的 天体与X行星 扯上关系 。起初的 媒体报道还算靠谱,只是给出了几种可能性,如彗星 、大行星 、河外星 系 或褐矮星 等,但很快,就传成了在太阳系 边缘“发现”了褐矮星 ,这就是X行星 。后来,干脆就与玛雅末日预言扯上了关系 ,还号称这颗X行星 正朝地球冲来,并将于2012年与地球相撞。

艺术家笔下的

艺术家笔下的 柯伊伯带

这其中还牵扯到了另外一桩公案,也就是1992年的 X行星 传言,说是根据天王星 与海王星 轨道受到的 摄动,推测出了一颗在大偏心率轨道上运转的 行星 。而倘或认为该天体与1983年IRAS眼中的 神秘天体是一个,根据其在几年间的 “运动速度”就可以推算出,2012年它就会抵达地球云云。不过这也仅仅是在公众中流行,未见专业天文界的 报道。当年倒是发现了一颗名噪一时的 柯伊伯带天体——1992 QB1,只是该天体的 轨道对地球完全不构成威胁。而对天王星 与海王星 的 轨道分析表明,并没有什么大得过分、轨道扁得过分的 天体在对它们施加扰动。至于将1983年IRAS的 观测与1992年的 X行星 传言扯上关系 的 说法,更是有些离奇:且不论将二者凭空联系 的 做法无甚依据,传言中后者的 质量还远远够不上褐矮星 的 级别。

1992 QB1

1992 QB1发现时的 照片

不过看看2012年“世界末日”之说与1983年一个没有定论的 发现扯上的 关系 ,倒是不得不让人佩服人的 想象力。只是,天文事件是要以观测为基础的 ,没有观测的 支持,再耸人听闻的 说法也仅仅是说法,而不是事实。

 

太阳耀斑与地球磁场的 传闻

关于玛雅预言种种说法总能跟太阳耀斑扯上关系 ,说是到了2012年,耀斑活动增强,这将对地球产生致命威胁,甚至将地球摧毁。根据太阳11年活动周期的 变化规律,2012年前后是太阳第24活动周的 峰年倒是不假。但威胁究竟有多大?不妨对此分析一番,再下结论不迟。

上一个太阳活动的 峰年发生在2002年前后。当时确实是发生了不少小事故,诸如短波通信中断、卫星 工作受到干扰、电网故障等等,但无一可称为致命威胁。由于此时太阳活动频繁,大量的 高能粒子被加速并飞临地球附近,这样的 事故可以说是每次峰年必定发生的 。

太阳活动的 根源是磁场。每11年,太阳磁场极性会发生倒转。由于太阳表面是气体,星 体存在赤道快两极慢的 较差自转,原本垂直于赤道的 磁力线因此会被拉弯并积累能量,浮出太阳表面。当磁场能量积累到一定程度,磁重联现象被诱发,提供了驱动耀斑的 动力。

太阳耀斑

2002年7月14日的 超强耀斑“巴士底事件”,这是1989年以来最强的 一次太阳辐射事件,并伴随有猛烈的 日冕物质抛射。但如此强度的 耀斑导致的 后果也只是部分卫星 工作受阻与无线电通信中断,远远不至于威胁整个地球的 安全。

对于地球来说,太阳活动主要影响的 还是电离层。在耀斑高能辐射的 作用下,电离层的 电离度增加,影响短波无线电信号的 传播。在太阳活动峰年,短波中断几乎是家常便饭,就是这个原因。但由于耀斑辐射能在这里被大量吸收,不至于构成对地面生物以及地球自身的 威胁。

与耀斑关联的 日冕物质抛射往往会影响卫星 的 工作。如果地球磁场与行星 际磁场反平行,在地球磁层顶就很可能发生磁重联,抛射物进入地球磁层。这样会形成极光,也会引发范艾伦带辐射增强并轰击卫星 (以及防护不充分的 宇航员)。当然还有高能粒子加热大气导致的 大气膨胀,这会给卫星 施加额外的 阻力。但再严重的 卫星 的 故障也不至于给整个地球带来毁灭性的 打击,只是对于载人航天,还是有必要让太空行走避开太阳活动高峰的 。

关于电网事故,经常会在高纬度区域发生。来自太阳的 高能带电粒子会产生电流,穿过这里的 电离层。如果太阳活动足够强,由此感应而生的 磁场又会在地面感应出电流,导致电力过载。史上这类事故中最严重的 是1989年在加拿大魁北克的 那次,直接导致600万人在9小时内无法用电。可是对于生物的 存活来说,这也不能算是太大的 问题。

极光

2001年,由于峰年附近猛烈的 太阳活动,纬度较低的 美国亚利桑那州也出现了壮观的 极光

那么预言散布者所热中的 致命耀斑有多大的 可能性呢?考虑太阳是一颗盛年期的 稳定恒星 ,一次太阳活动危及地球是不可能的 。就算是有史以来观测到的 最为剧烈的 耀斑活动——1859年的 卡林顿(Carrington)耀斑,也没有影响到正常的 生活,何况这样的 事件也是稀罕到了极点呢?再说根据对近年黑子计数的 分析,第24活动周还应该是个弱周,更没有理由认为出现什么特殊致命现象了。电力、通信、航天等行当需要做好准备,不要让太阳活动带来太严重的 影响不错,普通人还是一切照常就好了。

太阳活动周期

对第24活动周的 黑子数预言(右侧),可见比左侧的 23活动周低得多。一般来说,黑子数与太阳活动强度直接相关,黑子越多,活动越强。

至于地球磁场与太阳磁场在2012年同时倒转并使生命遭受毁灭性打击的 说法?必须澄清一点,太阳的 磁极性反转开始于新活动周开始的 时候,对应活动的 低谷。在观测上就表现为高纬度地区出现极性反转的 黑子,第24活动周的 对应黑子则是出现在2008年年初。再说说地球磁场。现在的 磁场强度确实比19世纪的 测量值要弱上10%,照此势头发展下去,确实有可能有朝一日磁极倒转,如此也确实会给某些依靠磁场导航的 生物带来麻烦。但在时间上,现在的 研究认为,就算发生倒转,至少也是在几千年后的 事情了,而根据沉积物的 地质记录,地球磁场也有可能会不经倒转而再次增强,何况历史上的 若干次磁极倒转也并未引发生物灭绝或是什么其他的 致命事件。

顺带再说说中微子爆发加热地球的 问题。中微子加热这种过程确实存在,但那是在超新星 的 极端条件下才会起作用的 ,地球远远达不到那种程度。太阳中微子携带大量能量不假,流量很大也没错,但是正常的 地球对中微子是几乎完全透明的 ,想探测尚且困难,致命影响又从何谈起?

 

致命的 伽玛射线暴?

伽玛射线暴的 能量确实惊人,往往被形容为“自宇宙大爆炸以来最猛烈的 爆发”。可能正是这个原因,末日预言散布者往往认为2012年会在地球附近发生一次这样的 爆发。但是,真的 会如此吗?

伽玛射线暴

艺术家笔下的 伽玛射线暴

先来说说伽玛射线暴的 成因。伽玛射线暴按持续时间分为长暴与短暴,现在的 主流理论认为,长暴起源于大质量恒星 的 死亡,短暴起源于双致密星 的 并合。先说长暴。大质量恒星 的 死亡不一定会产生伽玛射线暴。现有的 标准理论对前身星 有很高的 要求,比如合适的 质量、磁场与自转速度,而可以认为银河系 内基本不会发生伽玛射线暴的 原因,还在于对金属性的 要求:如果恒星 金属元素丰度过高,主序演化过程中会以星 风的 形式损失过多角动量,不足以形成长暴要求的 相对论性喷流。这既是为什么长暴多发生在高红移早期宇宙的 缘故(当时尚未产生足够多的 金属元素),也可以解释爆发的 发生频率和强度随着红移的 减少而减少的 观测事实。在地球的 银河系 后院,还没有金属丰度足够低又拥有足够大质量的 恒星 ——这样的 天体,早在银河系 形成初期就已经演化殆尽了。

上面说的 只是标准模型。现在确实也有一些模型认为,长暴的 诞生并不一定需要低金属丰度这个条件。那么是不是说银河系 内很快会发生另一次伽玛射线暴呢?这要牵扯发生率的 问题了。根据观测估计,在银河系 这样尺度的 星 系 中,大约每10万到100万年会有一次爆发,比普通的 超新星 要低得多,而对地球生命产生重大影响的 爆发发生概率更低,10亿年一次。就算4亿多年前的 奥陶纪生物灭绝真的 如某种理论所言是由一场伽玛暴引发的 ,当时与如今的 时间间隔也比两次致命爆发的 平均间距短得多,更不要提的 是,其实这一说法并无多少事实依据,也算不得古生物学界的 主流意见,反倒是有证据表明,致命爆发在银河系 中已经绝迹数十亿年了。

再来看看短暴。双致密星 的 并合实际上是长期演化的 结果。在双星 长时间绕转的 过程中,会因为引力波辐射损失能量,轨道周期逐渐变短,最终并合到一起。回到银河系 内,一来并没有发现过多少双致密星 ,地球附近更是少而又少;二来对于单个星 系 来说,爆发无论如何也是小概率事件(大致与长暴相当),没有人能指望,银河系 中不久以后就会有短暴发生。

伽玛射线暴在天空中的

2700余个伽玛射线暴在天空中的 分布,可见呈完全随机的 形式

还有一点为预言散布者忽略的 事实,就是伽玛射线暴的 随机性。早在康普顿伽玛射线天文台服役期间,人们就已经知道,爆发在天空中是各向同性分布的 ,永远无法知道下一次爆发出现在何时何地(否则对该现象的 研究也就没有那么困难了)。只是按照现在专用探测卫星 的 水平以及伽玛射线暴的 发生率来看,2012年12月21日能探测到爆发可能性还是蛮大的 ,只是这爆发发生在宇宙学距离上,而不是太阳系 的 邻近区域。

 

光子带迷踪

最近格外流行的 又一种说法是,地球将于2012年穿越“光子带”,并且由此会引发大规模灾难。其实说来这种观点一点都不新鲜,根源一直可以回溯到1949年。当时德国人保罗·奥托·黑森(Paul Otto Hesse)撰写了一本名为《最后一日》的 书,其中提到了光子带的 影响。这一概念后来陆续被人添油加醋,直到最近,顺势就凑了一回所谓2012世界末日的 热闹。

那么这个光子带到底是个什么东西?说穿了它是新纪元宗教的 一个概念,认为有一条庞大的 光带环绕着昴星 团运动,如果地球从带中穿过,会出现持续数日的 黑暗或白昼,期间还伴以大规模的 电气故障外带种种宗教上的 说法。与末日说联系 到一起,事情更是越传越离谱,比如某知名网站居然说什么打坐可以综合地震能量减少灾难,实在让人无语。

那么自然界中有无这种结构呢?有说是NASA的 星 际边缘探测器(IBEX)确实探测到了光子带,因此末日论调所言不虚。这种观点粗看很有道理,IBEX公布的 图象中,确实可以在太阳系 边缘看到一条明亮的 光带在闪烁着,如下图所示:

9.jpg

IBEX获得的 中性高能原子辐射全天图

光带很清楚不是?这么说,光子带真的 存在了?答案是否定的 。关于IBEX的 这条惊人发现,正牌的 报道都会再三强调,这一条带实际上并非光辐射,而是产生于外太阳风层的 高能中性原子,其中又以氢原子占主导。中性原子带的 可能成因是被星 际磁场反射的 太阳风粒子,因此在一定程度上也许会反映磁场分布,当然这种理论的 正确性还有待进一步验证。换句话说,在射电到极高能伽玛射线的 整个电磁波谱,都是不能看到这道光带的 ,所以光子带之说实际上并无观测依据支持。

如果说在自然界中形成环状光带,倒不是不可能,不过这要借助黑洞这种强引力源才能实现,而并没有证据表明,昴星 团中存在可以形成如此规模光带的 黑洞。再者退一万步说,就算昴星 团周围真的 存在光子带,但考虑该星 团与地球那400多光年的 间距,花上几年时间穿越,那也是不可能的 吧,更不要提的 是天体测量数据表明,太阳系 实际上是远离昴星 团而去的 …… 

 

太阳系 穿越银心?

太阳系 穿越银心也是末日预言家们的 常见说辞。银心确实是个狂暴的 所在,这片区域常年沐浴在一群大质量恒星 的 强辐射流之下,如果地球真的 来到了这里,哪怕不被黑洞吞噬,强烈的 星 光也会在很大程度上破坏生物圈。不过地球有可能穿越银心么?对于这个问题,要分两点说一说。

一是地球从真正的 银河系 中心穿过,如此事件在近年是绝无可能发生。先不提太阳系 相对整个银河系 的 运动轨迹,地球与银心的 距离不论用哪种方法测量,结果也都是几万光年的 样子。想在3年的 时间里穿过几万光年,除了痴人说梦,还真不好用其他词汇来形容。再说,太阳系 环绕银河系 中心的 运动轨迹近似是圆型,除非受到其他天体的 干扰,与银心绝无相交的 可能;就算因干扰而相交,那穿越事件也不是近年可能发生的 事情,毕竟天体的 运动速度有限,比起光速相差了好几个量级。

另一点是,太阳相对地球的 运动轨迹在天球上的 投影确实与银道面相交,其中一个交点距离银心并不遥远,而且冬至附近(也就是预言中所谓的 世界末日那天)银心正处在太阳背后。这样看起来,太阳就会从银心前方掠过(见下图)。再联想到银心的 特大质量黑洞,不清楚实际情况的 人难免惶惶不可终日,惟恐黑洞在那天将太阳吞掉了。

10.jpg

黄道、银道与银心的 位置关系 ,不过仅仅是投影的 相对位置而已

这个问题的 症结在于,千万不能把投影当成真实情况。看上去2012年的 冬至日,太阳是与银心擦肩而过,实际那可是相距十万八千里了,说威胁那是扯淡。再说,每年冬至,太阳都会从这一点通过,如果银心黑洞真的 有本事吞掉太阳,为什么还要等到2012年呢?

好了,与玛雅预言相关的 天文传闻就分析到此。之前已经有过无数次的 末日传闻,但无一兑现。我们没有理由相信这次是真实的 ,何况其列举的 天文“证据”又是如此禁不起推敲。我们没有必要把消失的 古文明看得太过神秘,更不必杞人忧天,不过如果真的 有人愿意随预言而去,本人在这里自然是拦不得,一切让时间说话。 

PS:本文为约稿,原稿发表在2008年10月号的 《天文爱好者》杂志上,上文对原稿内容有增补,未经允许,请勿转载。

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责任编辑:Melipal

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